JP2012126353A - Mobile inverted pendulum - Google Patents

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智大 川本
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雅鈞 張
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile inverted pendulum that can prevent runaway of the mobile inverted pendulum when a rider cannot control the mobile inverted pendulum.SOLUTION: The mobile inverted pendulum includes: a vehicle body having a riding part on which the rider rides; a rotary body which is rotatably supported on the vehicle body; a rotary body-driving means which rotatably drives the rotary body; and a control device which controls the rotary body-driving means for allowing the mobile inverted pendulum to travel in accordance with a traveling instruction while keeping a balance, wherein the mobile inverted pendulum further includes an out-of-control state-determining means for determining that the rider cannot control the mobile inverted pendulum, and the control device stops a traveling of the mobile inverted pendulum when it is determined that the rider cannot control the mobile inverted pendulum, based on information detected by the out-of-control state-determining means.

Description

本発明は、走行指令に従ってバランスを保ちながら走行制御が行われる倒立振子型移動体に関するものである。   The present invention relates to an inverted pendulum type moving body in which traveling control is performed while maintaining a balance in accordance with a traveling command.

従来、転倒しやすい不安定車両を、バランスを保ちながら安定して走行するように構成した倒立振子型移動体が知られている。このような倒立振子型移動体の一態様としては、例えば、同一軸線上に配置された一対の車輪を備えた同軸二輪車がある。この同軸二輪車は、搭乗者によって操作される操縦桿による走行指令や搭乗者による体重移動に基づいて一対の車輪を回転駆動させる電動モータの出力を制御して、車体のバランスを保ちながら走行するものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, an inverted pendulum type moving body is known that is configured to stably travel an unstable vehicle that easily falls over while maintaining balance. As one mode of such an inverted pendulum type moving body, for example, there is a coaxial two-wheeled vehicle including a pair of wheels arranged on the same axis. This coaxial two-wheeled vehicle travels while maintaining the balance of the vehicle body by controlling the output of an electric motor that rotationally drives a pair of wheels based on a travel command by a control stick operated by a passenger and weight shift by the passenger. It is.

このような同軸二輪車では、操縦桿による走行指令や搭乗者の体重移動に基づいて生成される前進又は後進のための走行目標値に追従する並進運動制御と、不安定車両が転倒しないようにフィードバック制御あるいはロバスト制御が行われる倒立制御との重ね合わせによって走行制御が実行されるようになっている。(例えば、特許文献1及び2を参照)。   In such a coaxial two-wheeled vehicle, translational motion control that follows a travel target value for forward or reverse travel generated based on a travel command by a control stick or a weight shift of a passenger, and feedback so that an unstable vehicle does not fall over. The traveling control is executed by superimposition with the inverted control in which the control or the robust control is performed. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開昭63−305082号公報JP 63-305082 A 特開2004−295430号公報JP 2004-295430 A

ところで、このような倒立振子型移動体には、制御可能な倒立可能角度領域が存在する。この倒立可能角度領域とは、例えば、水平面に対する車体の傾きが±10度の範囲とされている。そのために、搭乗者が何らかの要因によって無謀な操作を行ったり、あるいは、人や障害物との衝突や、起伏の激しい路面から倒立振子型移動体に何らかの外乱が与えられたりして、倒立振子型移動体の傾斜角が倒立可能角度領域を超えた場合には、倒立振子型移動体の倒立制御が困難になって搭乗者が転落したり倒立振子型移動体が転倒したりして、搭乗者による操縦が不可能な状態となるおそれがある。   By the way, such an inverted pendulum type moving body has a controllable invertible angle region. This invertible angle region is, for example, a range in which the inclination of the vehicle body with respect to the horizontal plane is ± 10 degrees. For this reason, the passenger performs a reckless operation due to some reason, or some disturbance is given to the inverted pendulum type moving body from a collision with a person or an obstacle, or a rough road surface, and the inverted pendulum type If the tilt angle of the moving body exceeds the invertible angle range, the inverted pendulum type moving body becomes difficult to control upside down, and the passenger falls or the inverted pendulum type moving body falls, and the passenger There is a risk that it will be impossible to maneuver by.

そのような場合、メインスイッチあるいはキルスイッチを操作して倒立振子型移動体の電源を切断することが困難な場合が多く、搭乗者が転落した状態で、あるいは、倒立振子型移動体が転倒した状態で、倒立振子型移動体の走行制御が継続されるおそれが高い。その結果、搭乗者による操縦が不可能であるにもかかわらず倒立振子型移動体が予期しない走行状態となってしまい、搭乗者や周囲の歩行者、あるいは周囲に存在する物等に対して危害や損傷を与えるおそれがある。   In such a case, it is often difficult to turn off the power of the inverted pendulum type moving body by operating the main switch or the kill switch, and the passenger has fallen or the inverted pendulum type moving body has fallen. In this state, there is a high possibility that the traveling control of the inverted pendulum type moving body is continued. As a result, the inverted pendulum type moving body becomes an unexpected traveling state despite the fact that it cannot be operated by the passenger, causing harm to the passenger, the surrounding pedestrians, or the surrounding objects. There is a risk of damage.

そこで、本発明の発明者らはこのような問題に鑑みて、搭乗者による操縦不能状態が検知されたときに倒立振子型移動体の走行を強制的に停止させるように構成することでこのような問題を解決することができることを見出し、本発明を完成させたものである。
したがって、本発明は、搭乗者による操縦不能状態となった場合に倒立振子型移動体の暴走を防ぐことができる倒立振子型移動体を提供することを目的とする。
Therefore, in view of such a problem, the inventors of the present invention are configured to forcibly stop the traveling of the inverted pendulum type moving body when the inoperable state by the passenger is detected. The present invention has been completed by discovering that various problems can be solved.
Therefore, an object of the present invention is to provide an inverted pendulum type moving body that can prevent the inverted pendulum type moving body from running out of control when it becomes impossible for a passenger to control.

本発明によれば、搭乗者が搭乗する搭乗部を有する車体と、車体に回転可能に支持された回転体と、回転体を回転駆動させる回転体駆動手段と、走行指令に従ってバランスを保ちながら倒立振子型移動体を走行させるために回転体駆動手段の制御を行う制御装置と、を備えた倒立振子型移動体において、搭乗者による操縦不能状態を検知するための操縦不能検知手段を備えるとともに、制御装置は、操縦不能検知手段によって検出される情報に基づいて操縦不能状態が検知されたときに倒立振子型移動体の走行を停止させることを特徴とする倒立振子型移動体が提供され、上述した問題を解決することができる。   According to the present invention, a vehicle body having a riding section on which a passenger rides, a rotating body rotatably supported by the vehicle body, a rotating body driving means for rotating the rotating body, and an inverted body while maintaining a balance in accordance with a travel command. In an inverted pendulum type moving body provided with a control device that controls the rotating body driving means to run the pendulum type moving body, and equipped with a steering impossible detection means for detecting an uncontrollable state by a passenger, The control device is provided with an inverted pendulum type moving body, characterized in that when the inoperable state is detected based on information detected by the inoperability detecting means, the inverted pendulum type moving body is stopped. Problem can be solved.

すなわち、本発明の倒立振子型移動体は、搭乗者による操縦不能状態を検知して倒立振子型移動体の走行を強制的に停止させるように構成されている。したがって、搭乗者による操縦が不可能な状態になった時に倒立振子型移動体が暴走することがなくなり、搭乗者や周囲の歩行者、あるいは周囲に存在する物等に対して危害や損害を与えるおそれを低減することができる。   That is, the inverted pendulum type moving body of the present invention is configured to detect a state in which the rider cannot control and forcibly stop the traveling of the inverted pendulum type moving body. Therefore, the inverted pendulum type moving body will not run out of control when it becomes impossible for the passenger to control it, and it will cause harm or damage to the passenger, surrounding pedestrians, surrounding objects, etc. The fear can be reduced.

また、本発明の倒立振子型移動体を構成するにあたり、操縦不能検知手段が、搭乗部上に搭乗者が搭乗しているか否かを検知するための手段を用いて搭乗者の転落を検知することが好ましい。   Further, when configuring the inverted pendulum type moving body of the present invention, the steering impossible detection means detects the fall of the passenger using means for detecting whether or not the passenger is on the riding section. It is preferable.

本発明において、操縦不能検知手段が、搭乗部上に搭乗者が搭乗しているか否かを検知するための手段により構成されていることにより、搭乗者の転落による操縦不能状態を正確に検知することができる。   In the present invention, the steering impossibility detecting means is configured by means for detecting whether or not the passenger is on the boarding portion, thereby accurately detecting the steering impossible state due to the fall of the passenger. be able to.

また、本発明の倒立振子型移動体を構成するにあたり、操縦不能検知手段が、回転体駆動手段に指示される目標回転数と、回転体の回転数と、を比較する演算により搭乗者の転落を検知することが好ましい。   Further, when configuring the inverted pendulum type moving body of the present invention, the steering impossible detection means is calculated by comparing the target rotational speed instructed by the rotating body driving means with the rotational speed of the rotating body. It is preferable to detect.

本発明において、操縦不能検知手段が、回転体の目標回転数と、実際の回転数とを比較する演算を行う手段であることにより、特別なセンサ等を用いることなく、搭乗者の転落による操縦不能状態を推定することができる。   In the present invention, the steering impossible detection means is a means for performing a calculation for comparing the target rotational speed of the rotator with the actual rotational speed, so that it is possible to control the passenger by falling without using a special sensor or the like. Impossible state can be estimated.

また、本発明の倒立振子型移動体を構成するにあたり、操縦不能検知手段が、車体の傾斜角度を検出する手段を用いて倒立振子型移動体の転倒を検知することが好ましい。   Further, when configuring the inverted pendulum type moving body of the present invention, it is preferable that the steering impossible detection means detects the fall of the inverted pendulum type moving body using means for detecting the tilt angle of the vehicle body.

本発明において、操縦不能検知手段が、移動体の転倒を検出する手段であることにより、移動体の転倒により搭乗者による操縦不能状態となったことを確実に検出することができる。   In the present invention, since the inoperability detection means is means for detecting the fall of the moving body, it is possible to reliably detect that the rider has become inoperable due to the fall of the moving body.

また、本発明の倒立振子型移動体を構成するにあたり、制御装置は、回転体駆動手段の出力をゼロにすることで倒立振子型移動体の走行を停止させることが好ましい。   In configuring the inverted pendulum type moving body of the present invention, it is preferable that the control device stops the traveling of the inverted pendulum type moving body by setting the output of the rotating body driving means to zero.

本発明において、制御装置が回転体駆動手段の出力をゼロにすることで強制停止させるにより、倒立振子型移動体を可及的速やかに停止させることができ、走行方向に存在する人や障害物等への危害や損害を回避させやすくなる。   In the present invention, the control device can stop the inverted pendulum type moving body as quickly as possible by forcibly stopping it by setting the output of the rotating body driving means to zero. It is easy to avoid harm and damage to the etc.

また、本発明の倒立振子型移動体を構成するにあたり、制御装置は、回転体駆動手段の出力を徐々に減少させて当該出力をゼロにすることが好ましい。   Further, in configuring the inverted pendulum type moving body of the present invention, it is preferable that the control device gradually decreases the output of the rotating body driving means to make the output zero.

本発明において、制御装置が回転体駆動手段の出力を徐々に減少させてゼロにすることで強制停止させることにより、倒立振子型移動体のバランスを保ちながら倒立振子型移動体を可及的速やかに停止させることができ、倒立振子型移動体の転倒による危害や損害を低減することができる。   In the present invention, the control device gradually decreases the output of the rotating body drive means to zero to forcibly stop it, so that the inverted pendulum type moving body is moved as quickly as possible while maintaining the balance of the inverted pendulum type moving body. It is possible to reduce the danger and damage caused by the fall of the inverted pendulum type moving body.

また、本発明の倒立振子型移動体を構成するにあたり、制御装置は、主電源を遮断することにより倒立振子型移動体の走行を停止させることが好ましい。   In configuring the inverted pendulum type moving body of the present invention, it is preferable that the control device stops the traveling of the inverted pendulum type moving body by cutting off the main power supply.

本発明において、制御装置が主電源を遮断することで強制停止させることにより、倒立振子型移動体の転倒時の暴走を確実に防ぐことができる。   In the present invention, the control device forcibly stops by shutting off the main power supply, so that the runaway of the inverted pendulum type moving body can be reliably prevented.

本発明の実施の形態にかかる倒立振子型移動体の正面図及び側面図である。It is the front view and side view of an inverted pendulum type moving body concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態にかかる倒立振子型移動体に備えられた操縦不能検知手段の構成例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of the steering impossible detection means with which the inverted pendulum type mobile body concerning embodiment of this invention was equipped. 本発明の実施の形態にかかる倒立振子型移動体の制御回路図である。It is a control circuit diagram of the inverted pendulum type moving body concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態にかかる倒立振子型移動体の制御方法の対策テーブル図である。It is a countermeasure table figure of the control method of the inverted pendulum type moving body concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態にかかる倒立振子型移動体の制御方法の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the control method of the inverted pendulum type mobile body concerning embodiment of this invention. 倒立振子型移動体の走行制御の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the traveling control of an inverted pendulum type mobile body. 強制停止制御の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of forced stop control. 別の操縦不能検知手段の構成例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of another steering impossible detection means. さらに別の操縦不能検知手段の構成例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of another steering impossible detection means. 演算処理によって転落の有無を推定する方法の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the method of estimating the presence or absence of a fall by arithmetic processing.

以下、適宜図面を参照して、本発明にかかる倒立振子型移動体に関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、以下の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては同一の部材が示され、適宜説明が省略されている。
Hereinafter, an embodiment relating to an inverted pendulum type moving body according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings as appropriate. However, the following embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
In addition, in each figure, about the thing which has attached | subjected the same code | symbol, the same member is shown and description is abbreviate | omitted suitably.

1.倒立振子型移動体の構成
図1(a)は本実施形態の移動体10の正面図を示し、図1(b)は移動体10の側面図を示している。また、図2は本実施形態の移動体10に備えられた第1の操縦不能検知手段60の構成例を示す図である。さらに、図3は本実施形態の移動体10の制御回路図を示している。
1. Configuration of Inverted Pendulum Type Moving Body FIG. 1A shows a front view of a moving body 10 according to this embodiment, and FIG. 1B shows a side view of the moving body 10. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the structural example of the 1st steering impossible detection means 60 with which the moving body 10 of this embodiment was equipped. Further, FIG. 3 shows a control circuit diagram of the moving body 10 of the present embodiment.

この移動体10は、搭乗者が搭乗する搭乗部19を有する車体11と、回転体としての左右一対の車輪13L,13Rと、ハンドル15とを備えた同軸二輪車として構成されたものである。一対の車輪13L,13Rは、移動体10の前後方向に対して直交する左右方向の両側において同一軸線上に配置されるとともに、車体11に対して回転可能に支持されている。また、一対の車輪13L,13Rは、モータボックス17内に収容された回転体駆動手段としての左輪駆動モータ31、右輪駆動モータ32に接続されている。   The moving body 10 is configured as a coaxial two-wheeled vehicle including a vehicle body 11 having a riding portion 19 on which a passenger rides, a pair of left and right wheels 13L and 13R as a rotating body, and a handle 15. The pair of wheels 13 </ b> L and 13 </ b> R are disposed on the same axis on both sides in the left-right direction orthogonal to the front-rear direction of the moving body 10, and are supported rotatably with respect to the vehicle body 11. The pair of wheels 13 </ b> L and 13 </ b> R are connected to a left wheel drive motor 31 and a right wheel drive motor 32 as rotating body drive means accommodated in the motor box 17.

また、移動体10は、搭乗者による移動体10の走行指令を生成するために用いられる走行指令検出手段を備えている。本実施形態の移動体10では、ハンドル15の傾斜角度θを検出する傾斜角度センサ25が走行指令検出手段として用いられており、制御装置50では、この傾斜角度θの変化に基づいて搭乗者の走行意思を判断して移動体10の走行制御を実行するようになっている。後述するように、本実施形態の移動体10では、この傾斜角度センサ25は第2の操縦不能検知手段70としての機能も有している。   Moreover, the mobile body 10 is provided with the travel command detection means used in order to generate | occur | produce the travel command of the mobile body 10 by a passenger. In the moving body 10 of the present embodiment, an inclination angle sensor 25 that detects the inclination angle θ of the handle 15 is used as a travel command detection means. In the control device 50, based on the change in the inclination angle θ, the passenger's The travel intention of the mobile body 10 is determined by determining the travel intention. As will be described later, in the moving body 10 of the present embodiment, the tilt angle sensor 25 also has a function as the second steering impossible detection means 70.

この傾斜角度センサ25は、搭乗部19の傾斜角度を検出する傾斜角度センサに置き換えてもよいし、傾斜角度センサの代わりにジャイロセンサを用いて構成することもできる。あるいは、搭乗者の重心位置を検出するセンサを用いて構成することもできる。さらに、走行指令を検出する機能に限って言えば、搭乗者によって操作される操縦桿を走行指令検出手段として用いて、操縦桿の操作信号に基づいて移動体10の走行制御を行うようにすることもできる。   The inclination angle sensor 25 may be replaced with an inclination angle sensor that detects the inclination angle of the riding section 19, or may be configured using a gyro sensor instead of the inclination angle sensor. Or it can also comprise using the sensor which detects a passenger's gravity center position. Further, as far as the function of detecting the travel command is concerned, the control of the moving body 10 is controlled based on the control signal of the control stick using the control stick operated by the passenger as the travel command detecting means. You can also.

また、移動体10には搭乗者による操縦不能状態を検知するための操縦不能検知手段として、第1の操縦不能検知手段60と第2の操縦不能検知手段70とが備えられている。このうち第1の操縦不能検知手段60は、搭乗部19上における搭乗者の有無を検知する手段であって、主として移動体10自体は転倒していない場合における搭乗者による操縦不能状態を検知するために用いられる。また、第2の操縦不能検知手段70は、主として、移動体10の転倒を検知することで搭乗者による操縦不能状態を検知するために用いられる。   In addition, the movable body 10 is provided with a first maneuvering detection unit 60 and a second maneuvering detection unit 70 as a maneuvering inability detecting unit for detecting an inoperable state by a passenger. Among these, the 1st maneuverability detection means 60 is a means for detecting the presence or absence of the passenger on the riding part 19, Comprising: The moving body 10 itself detects the improper operation state by the passenger when the mobile body 10 itself has not fallen. Used for. The second steering impossible detection means 70 is mainly used to detect a steering impossible state by the occupant by detecting the fall of the moving body 10.

本実施形態の移動体10において、第1の操縦不能検知手段60は、図2に示すように、コネクタピン61a,61bと、ソケット62a,62bと、ピンコード63と、連結手段65とによって構成されている。この第1の操縦不能検知手段60は、搭乗者が搭乗時に自らの体に連結手段65を繋いだ状態で用いられるものであり、二つのコネクタピン61a,61bがそれぞれソケット62a,62bに挿入されている間は通電状態となる一方、二つのコネクタピン61a,61bの少なくとも一方がソケット62a,62bから抜け落ちたときに通電が遮断されるようになっている。したがって、制御装置50では、通電状態又は非通電状態を区別することで、搭乗者の転落を検出することができる。   In the moving body 10 of the present embodiment, the first steering impossible detection means 60 is configured by connector pins 61a and 61b, sockets 62a and 62b, a pin cord 63, and a connecting means 65, as shown in FIG. Has been. The first maneuver detection means 60 is used in a state where the passenger connects the connecting means 65 to his / her body when boarding, and the two connector pins 61a and 61b are inserted into the sockets 62a and 62b, respectively. While being energized, the energized state is established, while energization is interrupted when at least one of the two connector pins 61a, 61b falls out of the sockets 62a, 62b. Therefore, the control device 50 can detect the fall of the passenger by distinguishing the energized state or the non-energized state.

また、第2の操縦不能検知手段70は、走行指令検出手段としての機能も有する傾斜角度センサ25によって構成されている。制御装置50では、この傾斜角度センサ25によって検出されるハンドル15の傾斜角度θが倒立可能角度領域外にあるか否かを判別することで、移動体10の転倒を推定することができる。   The second steering impossible detection means 70 is constituted by the tilt angle sensor 25 that also functions as a travel command detection means. In the control device 50, it is possible to estimate the fall of the moving body 10 by determining whether or not the tilt angle θ of the handle 15 detected by the tilt angle sensor 25 is outside the invertible angle region.

制御装置50は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)を有する演算回路51と、プログラムメモリやデータメモリその他のRAMやROMを有する記憶手段53等を備えて構成されている。この制御装置50は、第1の操縦不能検知手段60からの検出信号と、走行指令検出手段及び第2の操縦不能検知手段70としての傾斜角度センサ25からの検出信号とを受信可能になっている。また、制御装置50には、左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32をそれぞれ駆動するモータ駆動回路41,42と、搭乗部19の傾斜角度を調節するためのシリンダA35、シリンダB36、シリンダC37・・・をそれぞれ駆動するシリンダ駆動回路45,46,47・・・とが接続されている。   The control device 50 includes, for example, an arithmetic circuit 51 having a microcomputer (CPU) and a storage means 53 having a program memory, a data memory, and other RAMs and ROMs. The control device 50 can receive a detection signal from the first steering impossible detection means 60 and a detection signal from the inclination angle sensor 25 as the travel command detection means and the second steering impossible detection means 70. Yes. Further, the control device 50 includes motor drive circuits 41 and 42 for driving the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32, respectively, and a cylinder A35, a cylinder B36, a cylinder C37, .. are connected to cylinder drive circuits 45, 46, 47,.

モータ駆動回路41,42は、一対の車輪13L,13Rの回転数や回転方向等を個別に制御するものであり、左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32が個別に接続されている。シリンダ駆動回路45,46,47・・・は、シリンダA35、シリンダB36、シリンダC37・・・の伸縮を個別に制御するものであり、シリンダA35、シリンダB36、シリンダC37・・・が個別に接続されている。   The motor drive circuits 41 and 42 individually control the rotation speed and rotation direction of the pair of wheels 13L and 13R, and the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 are individually connected to each other. The cylinder drive circuits 45, 46, 47... Individually control expansion and contraction of the cylinder A35, cylinder B36, cylinder C37..., And the cylinder A35, cylinder B36, cylinder C37. Has been.

2.倒立振子型移動体の制御方法
次に、制御装置50によって行われる本実施形態の倒立振子型移動体10の制御方法について、図4の対策テーブル図と、図5〜図7のフローチャート図とに基づいて説明する。
2. 4. Inverted pendulum type moving body control method Next, with respect to the control method of the inverted pendulum type moving body 10 of the present embodiment performed by the control device 50, the countermeasure table diagram of FIG. 4 and the flowchart diagrams of FIGS. This will be explained based on.

まず、図4に基づいて、第1の操縦不能検知手段60及び第2の操縦不能検知手段70の検出結果に応じて、制御装置50が取るべき対策(制御)について説明する。
図4は、本実施形態の移動体10において、第1の操縦不能検知手段60及び第2の操縦不能検知手段70の検出結果と、それぞれの検出結果に応じて取るべき対策(制御)とを示すテーブル図である。
First, based on FIG. 4, a countermeasure (control) that the control device 50 should take according to the detection results of the first maneuverability detection means 60 and the second maneuverability detection means 70 will be described.
FIG. 4 shows the detection results of the first steering impossible detection means 60 and the second steering impossible detection means 70 and the countermeasures (control) to be taken according to the detection results in the moving body 10 of the present embodiment. It is a table figure shown.

制御装置50は、第1の操縦不能検知手段60を構成するコネクタピン61a,61bがソケット62a,62bに挿入されているとき(=PIN:ON)には、搭乗者が搭乗中であると認識する一方、コネクタピン61a,61bがソケット62a,62bからはずれているとき(=PIN:OFF)には、搭乗者が転落したと認識する。
また、制御装置50は、第2の操縦不能検知手段70としての傾斜角度センサ25によって検出される傾斜角度θが倒立可能角度領域内にあれば移動体10が倒立状態にあると認識する一方、傾斜角度θが倒立可能角度領域外であれば移動体10が転倒したと認識する。
The control device 50 recognizes that the occupant is on board when the connector pins 61a and 61b constituting the first steering impossible detection means 60 are inserted into the sockets 62a and 62b (= PIN: ON). On the other hand, when the connector pins 61a and 61b are disengaged from the sockets 62a and 62b (= PIN: OFF), it is recognized that the passenger has fallen.
Further, the control device 50 recognizes that the moving body 10 is in the inverted state if the inclination angle θ detected by the inclination angle sensor 25 as the second steering impossible detection means 70 is within the invertible angle region, If the tilt angle θ is outside the invertible angle region, it is recognized that the mobile body 10 has fallen.

初期設定が完了し、搭乗者によってコネクタピン61a,61bがソケット62a,62bに挿入された時点では、移動体10は正常状態と認識される(CASE1)。
その後、搭乗者が搭乗し、走行制御が開始された後に、PIN:ON、かつ、傾斜角度θが倒立可能角度領域内にある限り、移動体10は正常状態と認識され(CASE1)、制御装置50は通常の走行制御を実行する。
When the initial setting is completed and the connector pins 61a and 61b are inserted into the sockets 62a and 62b by the passenger, the moving body 10 is recognized as being in a normal state (CASE 1).
After that, after the passenger gets on and travel control is started, as long as PIN: ON and the inclination angle θ is within the invertible angle region, the moving body 10 is recognized as a normal state (CASE 1), and the control device 50 executes normal traveling control.

一方、走行制御が開始された後に、傾斜角度θが倒立可能角度領域外となった場合には、移動体10が転倒していると認識され(CASE3)、制御装置50は、搭乗者の有無、すなわち、PIN:ON又はPIN:OFFにかかわらず移動体10の主電源を強制的に遮断する。   On the other hand, after the traveling control is started, when the inclination angle θ is outside the invertible angle region, it is recognized that the moving body 10 has fallen (CASE 3), and the control device 50 determines whether or not there is a passenger. That is, the main power supply of the moving body 10 is forcibly cut off regardless of PIN: ON or PIN: OFF.

また、傾斜角度θが倒立可能角度領域内にある場合であっても、PIN:OFFとなった場合には移動体10が倒立したままで搭乗者が転落したものと認識され(CASE2)、制御装置50は、移動体10を減速させて強制的に停止させる。   Even when the inclination angle θ is within the invertible angle region, if PIN: OFF, the passenger 10 is recognized as having fallen while the moving body 10 is inverted (CASE 2), and control is performed. The device 50 decelerates the moving body 10 and forcibly stops it.

このように制御装置50によって実行される制御をフローチャート図に基づいて説明すると、まず、図5のステップS1において、制御装置50はシステムの初期設定を実施する。このステップS1は、具体的には、第1の操縦不能検知手段60のセット完了を確認したり、車体11が水平状態での傾斜角度センサ25の検出値をデフォルトに設定したりするステップである。例えば、移動体10の電源がオンにされると、制御装置50は、コネクタピン61a,61bがソケット62a,62bに挿入されて通電状態となっているかを判別する。また、搭乗者が搭乗する前に車体11が水平状態になっている状態で、搭乗者によって初期設定ボタンが押された後に、現在検出されている傾斜角度θを基準角度θ0に設定する。   The control executed by the control device 50 will be described with reference to a flowchart. First, in step S1 of FIG. 5, the control device 50 performs initial setting of the system. Specifically, this step S1 is a step of confirming the completion of the setting of the first steering impossible detection means 60 or setting the detection value of the tilt angle sensor 25 to the default when the vehicle body 11 is in the horizontal state. . For example, when the power of the moving body 10 is turned on, the control device 50 determines whether the connector pins 61a and 61b are inserted into the sockets 62a and 62b and are in an energized state. In addition, in a state where the vehicle body 11 is in a horizontal state before the passenger gets on, after the initial setting button is pressed by the passenger, the currently detected inclination angle θ is set to the reference angle θ0.

次いで、ステップS2において、制御装置50は、移動体10の並進走行制御及び倒立制御を開始する。例えば、制御装置50は、搭乗可能と判断されたことをきっかけとして並進走行制御及び倒立制御を開始する。また、このとき同時に、操作盤等に搭乗可能の表示をさせる信号を出力する。この後、搭乗者が車体11上に搭乗し、搭乗者によって移動体10の運転が開始される。
なお、並進走行制御及び倒立制御の開始のタイミングや、搭乗可能の表示をさせるタイミングについては、この例に限定されるものではない。例えば、上記のステップS1の完了時に搭乗可能の表示がされてもよく、また、搭乗者等によって制御開始ボタンが押されたことをきっかけとして並進走行制御及び倒立制御が開始されてもよい。
Next, in step S <b> 2, the control device 50 starts translational travel control and inversion control of the moving body 10. For example, the control device 50 starts translational travel control and inversion control triggered by the determination that the boarding is possible. At the same time, a signal for displaying on the operation panel or the like that can be boarded is output. Thereafter, the passenger gets on the vehicle body 11, and the driving of the moving body 10 is started by the passenger.
Note that the start timing of translational travel control and inversion control, and the timing for displaying the possibility of boarding are not limited to this example. For example, a display indicating that boarding is possible may be displayed when the above step S1 is completed, and the translational travel control and the inverted control may be started when the control start button is pressed by the passenger or the like.

次いで、ステップS3において、第2の操縦不能検知手段70としての傾斜角度センサ25によって検出される傾斜角度θが倒立可能角度領域内であるか否かを判別する。例えば、検出される傾斜角度θが基準角度θ0±10°の範囲内にあるか否かによって判定される。傾斜角度θが倒立可能角度領域外にあると判定された場合には、制御装置50は、移動体10が転倒しているものと判断し、移動体10の暴走を防ぐために、強制的に電源を遮断する。この場合、次に電源がオンにされたときに、再びステップS1の初期設定から開始する。   Next, in step S3, it is determined whether or not the tilt angle θ detected by the tilt angle sensor 25 as the second steering impossible detection means 70 is within the invertible angle region. For example, the determination is made based on whether or not the detected inclination angle θ is within the range of the reference angle θ0 ± 10 °. When it is determined that the inclination angle θ is outside the invertible angle region, the control device 50 determines that the moving body 10 is falling, and forcibly turns on the power source to prevent the moving body 10 from running away. Shut off. In this case, the next time the power is turned on, the initial setting of step S1 is started again.

一方、ステップS3において、傾斜角度θが倒立可能角度領域内にあると判定された場合には、次のステップS4において、制御装置50は、搭乗者が車体11上から転落していないかの判別を行う。本実施形態の移動体10の例において、このステップS4では、第1の操縦不能検知手段60の通電状態又は非通電状態によって搭乗者の有無の判定が行われる。第1の操縦不能検知手段60が通電状態である場合には搭乗者が車体11上にいると判断されるために、制御装置50はYesと判定し、ステップS5に進んで走行制御を実行する。   On the other hand, when it is determined in step S3 that the inclination angle θ is within the invertible angle region, in the next step S4, the control device 50 determines whether the passenger has fallen from the vehicle body 11 or not. I do. In the example of the moving body 10 of the present embodiment, in this step S4, the presence / absence of a passenger is determined based on the energized state or the non-energized state of the first steering impossible detection means 60. When the first steering impossible detection means 60 is in the energized state, it is determined that the passenger is on the vehicle body 11, so the control device 50 determines Yes and proceeds to step S5 to execute travel control. .

図6は、走行制御の具体的なフローの一例を示している。この走行制御の例では、まず、ステップS11において、制御装置50は、走行指令検出手段としての傾斜角度センサ25の検出信号に基づいて走行指令値を検出する。走行指令検出手段として傾斜角度センサ25が用いられる本実施形態の移動体10においては、検出されるハンドル15の傾斜角度に基づく演算により移動体10の走行指令値を算出する。この走行指令値は、移動体10の旋回方向や加速度を含む値として求められる。   FIG. 6 shows an example of a specific flow of travel control. In this travel control example, first, in step S11, the control device 50 detects a travel command value based on a detection signal of the tilt angle sensor 25 as a travel command detection means. In the moving body 10 of the present embodiment in which the tilt angle sensor 25 is used as the travel command detection means, the travel command value of the mobile body 10 is calculated by calculation based on the detected tilt angle of the handle 15. This travel command value is obtained as a value including the turning direction and acceleration of the moving body 10.

走行指令値が求められた後、制御装置50は、ステップS12において、一対の車輪13L,13Rを駆動する左輪駆動モータ31、右輪駆動モータ32の目標出力を演算によって求める。例えば、あらかじめ制御装置50の記憶手段53に記憶されたマップ情報に基づいて目標出力を算出する。このとき、傾斜角度だけでなく、さらに単位時間当たりの傾斜角度の増減量(傾斜角速度)を考慮して、目標出力を算出するようにしてもよい。   After the travel command value is obtained, the control device 50 obtains the target outputs of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 that drive the pair of wheels 13L and 13R by calculation in step S12. For example, the target output is calculated based on the map information stored in the storage unit 53 of the control device 50 in advance. At this time, the target output may be calculated in consideration of not only the inclination angle but also the amount of increase / decrease of the inclination angle per unit time (inclination angular velocity).

次いで、ステップS13において、ステップS12で求められた左輪駆動モータ31、右輪駆動モータ32の目標出力を、電流値を表す制御信号に変換して、モータ駆動回路41,42に対して出力する。その結果、一対の車輪13L,13Rがそれぞれ左輪駆動モータ31,右輪駆動モータ32によって回転駆動され、搭乗者の意思に基づく走行指令に応じた走行状態が実現される。モータ駆動回路41,42への出力を終えた後は、再びステップS3に戻る。   Next, in step S13, the target outputs of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 obtained in step S12 are converted into control signals representing current values and output to the motor drive circuits 41 and 42. As a result, the pair of wheels 13L and 13R are rotationally driven by the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32, respectively, and a traveling state corresponding to a traveling command based on the intention of the passenger is realized. After finishing the output to the motor drive circuits 41 and 42, the process returns to step S3 again.

一方、ステップS4において、第1の操縦不能検知手段60が非通電状態である場合には搭乗者が車体11上にいないと判断されるために、制御装置50はNoと判定し、ステップS6に進んで強制停止制御を実行する。   On the other hand, in step S4, if the first maneuverability detection means 60 is in a non-energized state, it is determined that the passenger is not on the vehicle body 11, so the control device 50 determines No, and in step S6. Go ahead and execute forced stop control.

図7は、強制停止制御の具体的なフローの一例を示している。この強制停止制御の例では、まず、ステップS21において、制御装置50は、左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32の目標出力をゼロに設定する。次いで、制御装置50は、ステップS22で求められた左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32の目標出力(=0)を、電流値を表す制御信号に変換して、モータ駆動回路41,42に対して出力する。その結果、一対の車輪13L,13Rの回転速度はゼロに向かい、移動体10は停止させられる。   FIG. 7 shows an example of a specific flow of forced stop control. In this forced stop control example, first, in step S21, the control device 50 sets the target outputs of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 to zero. Next, the control device 50 converts the target outputs (= 0) of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 obtained in step S22 into control signals representing current values, and sends them to the motor drive circuits 41 and 42. Output. As a result, the rotational speeds of the pair of wheels 13L and 13R go to zero, and the moving body 10 is stopped.

このとき、移動体10の強制停止に伴って車体11が転倒することを防止するために、左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32の目標出力を一度にゼロにするのではなく、徐々にゼロにするようにしてもよい。さらに、移動体10の旋回走行中に強制停止させると移動体10が転倒するおそれが高いために、移動体10を強制停止させる過程で、移動体10を直進走行状態に戻しながら強制停止制御を実行することが好ましい。移動体10を減速させて停止させた後は、再びステップS1に戻り、コネクタピン61a,61bがソケット62a,62bに挿入されるまで待機する。   At this time, in order to prevent the vehicle body 11 from overturning due to the forced stop of the moving body 10, the target outputs of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 are not zero at a time but gradually zero. You may make it. In addition, if the mobile body 10 is forced to stop during turning, there is a high possibility that the mobile body 10 will fall down. Therefore, in the process of forcibly stopping the mobile body 10, forced stop control is performed while returning the mobile body 10 to the straight traveling state. It is preferable to carry out. After the moving body 10 is decelerated and stopped, the process returns to step S1 again and waits until the connector pins 61a and 61b are inserted into the sockets 62a and 62b.

以上説明した本実施形態の移動体10によれば、搭乗者が搭乗した状態での移動体10の走行中において、移動体10が転倒した場合又は搭乗者が転落した場合に、制御装置50が転倒又は転落を検知して移動体10が強制的に停止させられるようになっている。したがって、搭乗者による操縦が不可能な状態で移動体10が暴走することがなくなり、搭乗者や周囲の歩行者、あるいは周囲に存在する物等に対して危害や損害を与えるおそれを低減することができるようになる。   According to the mobile body 10 of the present embodiment described above, the control device 50 is used when the mobile body 10 falls or the passenger falls while the mobile body 10 is traveling with the passenger on board. The moving body 10 is forcibly stopped by detecting a fall or a fall. Therefore, the moving body 10 will not run away in a state in which it is impossible for the rider to control, and the risk of harm or damage to the rider, surrounding pedestrians, or objects present in the surrounding area is reduced. Will be able to.

また、本実施形態の移動体10では、第2の操縦不能検知手段70としての傾斜角度センサ25によって移動体10の転倒が検知された時において、搭乗者の有無にかかわらず移動体10の電源を遮断することで移動体10を強制的に停止させるようになっている。したがって、移動体10の転倒時の暴走を確実に防ぐことができる。   Moreover, in the mobile body 10 of this embodiment, when the fall of the mobile body 10 is detected by the inclination angle sensor 25 as the second steering impossible detection means 70, the power source of the mobile body 10 regardless of the presence or absence of a passenger. The mobile body 10 is forcibly stopped by shutting off. Therefore, it is possible to reliably prevent the runaway when the moving body 10 falls.

さらに、本実施形態の移動体10では、搭乗者の転落を検知する手段として、機械的な構成を有する第1の操縦不能検知手段60が用いられているために、搭乗者の転落を確実に検出することができ、移動体10が転倒していない場合であっても、搭乗者が転落したときに移動体10が強制的に停止させられ、強制停止制御の実効性を高めることができる。   Furthermore, in the moving body 10 of the present embodiment, the first maneuvering detection means 60 having a mechanical configuration is used as means for detecting the occupant's fall. Even if the moving body 10 is not overturned, the moving body 10 is forcibly stopped when the passenger falls, and the effectiveness of the forced stop control can be enhanced.

3.他の実施の形態
本実施形態の移動体10は、これまでに説明した例に限られるものではなく、以下のように変形して構成することもできる。
3. Other Embodiments The moving body 10 of the present embodiment is not limited to the examples described so far, and can be configured as follows.

上述した移動体10の例では、第1の操縦不能検知手段60が、コネクタピン61a,61b、ソケット62a,62b、ピンコード63を用いて構成されているが、第1の操縦不能検知手段の具体的構成はこの例に限られない。   In the example of the moving body 10 described above, the first maneuvering detection means 60 is configured using the connector pins 61a and 61b, the sockets 62a and 62b, and the pin cord 63. The specific configuration is not limited to this example.

例えば、図8は、第1の操縦不能検知手段として、搭乗部19の上面あるいは内部に設けられる荷重センサを用いて構成された操縦不能検知手段60Aを備えた移動体10Aを示している。この移動体10Aは、負荷される圧力によって荷重センサのセンサ値が異なることを利用して、荷重センサのセンサ値が急激に減少したときに制御装置50が搭乗者の転落を検知するように構成されている。このような操縦不能検知手段60Aによっても搭乗者の転落を確実に検出することができる。   For example, FIG. 8 shows a moving body 10A having a steering impossible detection means 60A configured using a load sensor provided on the upper surface or inside of the riding section 19 as the first steering impossible detection means. The moving body 10A is configured such that the control device 50 detects the fall of the occupant when the sensor value of the load sensor rapidly decreases using the fact that the sensor value of the load sensor varies depending on the applied pressure. Has been. A passenger's fall can be reliably detected also by such a steering impossible detection means 60A.

また、図9は、第1の操縦不能検知手段として、電磁波や光学波を発信するとともにその反射波を受信する送受信器を有するセンサを用いた操縦不能検知手段60Bを示している。このようなセンサとしては、焦電センサや赤外線センサ、あるいはレーザーやレーダー、ミリ波の送受信が可能なセンサ等、公知のセンサを適宜用いることができる。このような操縦不能検知手段60Bによっても搭乗者の転落を確実に検出することができる。   Further, FIG. 9 shows a steering impossible detection means 60B using a sensor having a transmitter / receiver that transmits electromagnetic waves and optical waves and receives reflected waves as the first steering impossible detection means. As such a sensor, a known sensor such as a pyroelectric sensor, an infrared sensor, a laser, a radar, or a sensor capable of transmitting and receiving millimeter waves can be appropriately used. A passenger's fall can be reliably detected also by such a steering impossible detection means 60B.

あるいは、図示しないものの、カメラを用いた画像処理装置によって、搭乗者の転落を検出するように構成することもできる。   Alternatively, although not shown, an image processing apparatus using a camera can be configured to detect the fall of the passenger.

さらに、センサ等の機械的構成の検出手段を用いることなく、制御装置50による演算処理によって搭乗者の転落の有無を推定するようにしてもよい。図10は、演算処理によって転落の有無を判定する方法の具体的なフローの一例を示しており、図5のステップS4に置き換えられて実施されるものとなっている。   Further, the presence or absence of the occupant may be estimated by the arithmetic processing by the control device 50 without using a mechanical configuration detection means such as a sensor. FIG. 10 shows an example of a specific flow of a method for determining the presence or absence of a fall by calculation processing, which is performed in place of step S4 in FIG.

この図10のフローでは、制御装置50は、ステップS21において、回転体駆動手段としての左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32のうちの少なくとも一方の目標回転数Ntgtを算出する。この目標回転数Ntgtは、例えば、上述した図6のフローチャート中のステップS12において算出される目標出力に基づいて求めることができる。   In the flow of FIG. 10, in step S21, the control device 50 calculates a target rotational speed Ntgt of at least one of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 as rotating body drive means. The target rotation speed Ntgt can be obtained based on the target output calculated in step S12 in the flowchart of FIG. 6 described above, for example.

次いで、制御装置50は、ステップS22において、ステップS21で算出される目標回転数Ntgtに対応する車輪13L,13Rの実際の回転数Nactを、車軸等に設けられる回転数センサ等を用いて検出する。そして、ステップS23において、制御装置50は、実際の回転数Nactと目標回転数Ntgtとの差が所定の閾値ΔN0以上であるか否かを判別する。   Next, in step S22, the control device 50 detects the actual rotation speed Nact of the wheels 13L and 13R corresponding to the target rotation speed Ntgt calculated in step S21 using a rotation speed sensor provided on the axle or the like. . In step S23, control device 50 determines whether or not the difference between actual rotational speed Nact and target rotational speed Ntgt is equal to or greater than a predetermined threshold value ΔN0.

このステップS23は、搭乗者が車体11上に搭乗している場合と搭乗していない場合とで、左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32にかかる負荷が異なり、同じ出力でモータを制御したときの車輪13L,13Rの実際の回転数Nactが異なることを利用して、搭乗者の転落の有無を判定するものである。閾値ΔN0は、あらかじめ実験等によって求められて制御装置50に記憶させることができるが、搭乗者の体重等に応じて補正されるようになっていてもよい。   In step S23, the load applied to the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 differs depending on whether the passenger is on the vehicle body 11 or not, and the motor is controlled with the same output. The presence or absence of the occupant's falling is determined by utilizing the fact that the actual rotational speed Nact of the wheels 13L and 13R is different. The threshold value ΔN0 can be obtained in advance through experiments or the like and stored in the control device 50. However, the threshold value ΔN0 may be corrected according to the weight of the passenger.

ステップS23でYesと判定された場合、すなわち、実際の回転数Nactと目標回転数Ntgtとの差が閾値ΔN0以上である場合には、ステップS24に進み、制御装置50は搭乗者が転落しているものと判断して判定を終了する。一方、ステップS23でNoと判定された場合、すなわち、実際の回転数Nactと目標回転数Ntgtとの差が閾値ΔN0未満である場合には、ステップS25に進み、制御装置50は搭乗者が車体11上に搭乗しているものと判断して判定を終了する。   When it is determined Yes in step S23, that is, when the difference between the actual rotational speed Nact and the target rotational speed Ntgt is equal to or larger than the threshold value ΔN0, the process proceeds to step S24, and the control device 50 causes the passenger to fall. It judges that it is, and complete | finishes determination. On the other hand, if it is determined No in step S23, that is, if the difference between the actual rotational speed Nact and the target rotational speed Ntgt is less than the threshold value ΔN0, the process proceeds to step S25, and the control device 50 causes the passenger to enter the vehicle body. 11 is judged to be on board and the determination is terminated.

このように、制御装置50の演算処理によって搭乗者の転落の有無を判定するように構成することによって、特別なセンサ等を用いることなく、搭乗者の転落を推定することができる。   In this way, by configuring the control device 50 to determine whether or not the passenger has fallen, it is possible to estimate the passenger's fall without using a special sensor or the like.

また、目標回転数Ntgtと実際の回転数Nactとを比較する代わりに、左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32の目標電流値、あるいは実際に流される電流値を継続的に検知して時々刻々と変化する左輪駆動モータ31及び右輪駆動モータ32の出力トルクを検出し、実際の移動体10の挙動(速度や加速度等)と照らし合わせて搭乗の有無を判定することもできる。具体的には、移動体10にあるトルクを印加した場合の移動体の挙動は運動方程式によって算出することができるものであり、計算によって求められる挙動と、実際の挙動とを比較することによって、搭乗者の有無を判定することができる。運動方程式は、例えば特開昭63−305082に開示されている。   Further, instead of comparing the target rotational speed Ntgt with the actual rotational speed Nact, the target current values of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 or the current values actually supplied are continuously detected and momentarily. It is also possible to detect the output torques of the left wheel drive motor 31 and the right wheel drive motor 32 that change as follows, and determine whether or not the vehicle is on board in comparison with the actual behavior (speed, acceleration, etc.) of the moving body 10. Specifically, the behavior of the moving body when a certain torque is applied to the moving body 10 can be calculated by an equation of motion, and by comparing the behavior obtained by calculation with the actual behavior, The presence or absence of a passenger can be determined. The equation of motion is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-305082.

なお、搭乗者の転落を検知する手段や移動体10の転倒を検知する手段については、これまでに述べた手段のいずれか一つを用いるだけでなく、複数の手段を同時に用いて移動体10を構成してもよい。この場合において、複数の手段のうちのいずれかの手段で転落又は転倒が検知された場合に、実際に転落又は転倒が生じたと判断してもよく、あるいは、複数の手段のすべてにおいて転落や転倒が検知された場合に、実際に転落又は転倒が生じたと判断してもよい。   In addition, about the means to detect a passenger's fall, and the means to detect the fall of the mobile body 10, not only one of the means described so far but also the mobile body 10 using several means simultaneously. May be configured. In this case, when a fall or a fall is detected by any one of the plurality of means, it may be determined that a fall or a fall has actually occurred, or in all of the plurality of means a fall or a fall It may be determined that a fall or a fall has actually occurred.

また、上述した移動体10では、ハンドル15又は搭乗部19の傾斜角度や、搭乗者の重心位置に基づく走行指令によって移動体10の走行制御が行われるようになっているが、外部からの通信や搭乗者等の手入力による走行指令に基づいて移動体10の走行制御が行われる移動体であっても、本発明を適用することができる。   Further, in the above-described moving body 10, traveling control of the moving body 10 is performed by a traveling command based on the inclination angle of the handle 15 or the riding section 19 or the position of the center of gravity of the occupant. The present invention can also be applied to a mobile body in which travel control of the mobile body 10 is performed based on a travel command manually input by a passenger or the like.

さらには、移動体の態様についても、本実施形態で例示した同軸二輪車以外に、円筒状の一輪の回転体を用いた移動体や、球形の回転体を用いた移動体等、倒立振子型移動体全般に本発明を適用することができる。   In addition to the coaxial two-wheeled vehicle exemplified in the present embodiment, the movable body is also an inverted pendulum type mover such as a movable body using a cylindrical one-wheel rotating body or a moving body using a spherical rotating body. The present invention can be applied to the entire body.

10:倒立振子型移動体、11:車体、13L,13R:車輪、15:ハンドル、17:モータボックス、19:搭乗部、25:傾斜角度センサ(走行指令検出手段)、31:左輪駆動モータ(車輪駆動手段)、32:右輪駆動モータ(車輪駆動手段)、35:シリンダA(重心位置調節手段)、36:シリンダB(重心位置調節手段)、37:シリンダC(重心位置調節手段)、41,42:モータ駆動回路、45,46,47:シリンダ駆動回路、50:制御装置、51:演算回路、53:記憶手段、60:第1の操縦不能検知手段、60A:操縦不能検知手段(荷重センサ)、60B:操縦不能検知手段(電磁波送受信器)、61a,61b:コネクタピン、62a,62b:ソケット、63a,63b:コード、65:連結手段、70:傾斜角度センサ(第2の操縦不能検知手段)

10: inverted pendulum type moving body, 11: vehicle body, 13L, 13R: wheels, 15: handle, 17: motor box, 19: riding section, 25: inclination angle sensor (travel command detection means), 31: left wheel drive motor ( Wheel driving means), 32: right wheel driving motor (wheel driving means), 35: cylinder A (center of gravity position adjusting means), 36: cylinder B (center of gravity position adjusting means), 37: cylinder C (center of gravity position adjusting means), 41, 42: motor drive circuit, 45, 46, 47: cylinder drive circuit, 50: control device, 51: arithmetic circuit, 53: storage means, 60: first steering impossible detection means, 60A: steering impossible detection means ( Load sensor), 60B: steering impossible detection means (electromagnetic wave transmitter / receiver), 61a, 61b: connector pin, 62a, 62b: socket, 63a, 63b: cord, 65: connecting means, 7 : Tilt angle sensor (second uncontrollable state detection means)

Claims (7)

搭乗者が搭乗する搭乗部を有する車体と、
前記車体に回転可能に支持された回転体と、
前記回転体を回転駆動させる回転体駆動手段と、
走行指令に従ってバランスを保ちながら前記倒立振子型移動体を走行させるために前記回転体駆動手段の制御を行う制御装置と、
を備えた倒立振子型移動体において、
前記搭乗者による操縦不能状態を検知するための操縦不能検知手段を備えるとともに、
前記制御装置は、前記操縦不能検知手段によって検出される情報に基づいて前記操縦不能状態が検知されたときに前記倒立振子型移動体の走行を停止させることを特徴とする倒立振子型移動体。
A vehicle body having a boarding section on which the passenger is boarded;
A rotating body rotatably supported by the vehicle body;
Rotator driving means for rotating the rotator;
A control device for controlling the rotating body driving means to travel the inverted pendulum type moving body while maintaining a balance according to a travel command;
Inverted pendulum type moving body with
Including a non-steering detection means for detecting a non-steering state by the passenger,
The control device stops the traveling of the inverted pendulum type moving body when the uncontrollable state is detected based on the information detected by the uncontrollable detection means.
前記操縦不能検知手段が、前記搭乗部上に前記搭乗者が搭乗しているか否かを検知するための手段を用いて前記搭乗者の転落を検知することを特徴とする請求項1に記載の倒立振子型移動体。   The said operation impossible detection means detects the fall of the said passenger using the means for detecting whether the said passenger is boarding on the said boarding part. Inverted pendulum type moving body. 前記操縦不能検知手段が、前記回転体駆動手段に指示される目標回転数と、前記回転体の回転数と、を比較する演算により前記搭乗者の転落を検知することを特徴とする請求項1に記載の倒立振子型移動体。   2. The steering impossible detection unit detects the fall of the occupant by a calculation comparing a target rotation number instructed to the rotating body driving unit and a rotation number of the rotating body. The inverted pendulum type moving body described in 1. 前記操縦不能検知手段が、前記車体の傾斜角度を検出する手段を用いて前記倒立振子型移動体の転倒を検知することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の倒立振子型移動体。   The inverted pendulum according to any one of claims 1 to 3, wherein the steering impossibility detecting means detects a fall of the inverted pendulum type moving body using means for detecting an inclination angle of the vehicle body. Type moving body. 前記制御装置は、前記回転体駆動手段の出力をゼロにすることで前記倒立振子型移動体の走行を停止させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の倒立振子型移動体。   The inverted pendulum type according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device stops the traveling of the inverted pendulum type moving body by setting the output of the rotating body driving means to zero. Moving body. 前記制御装置は、前記回転体駆動手段の出力を徐々に減少させて当該出力をゼロにすることを特徴とする請求項5に記載の倒立振子型移動体。   6. The inverted pendulum type moving body according to claim 5, wherein the control device gradually decreases the output of the rotating body driving means to make the output zero. 前記制御装置は、主電源を遮断することにより前記振子型移動体の走行を停止させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の倒立振子型移動体。   The said control apparatus stops the driving | running | working of the said pendulum type moving body by interrupting | blocking a main power supply, The inverted pendulum type moving body as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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